Получение предельного разрежения в рабочем объеме

Перед запуском установки необходимо произвести пробные включения всех элементов. Перед включением механических насосов проверяют направление вращения его электродвигателя. Для этого на обесточенной установке снимают приводные ремни механического насоса, затем подают электропитание на установку и включают электродвигатель. Правильным будет вращение вала электродвигателя по часовой стрелке, если смотреть на него со стороны шкива.

Запорную арматуру с электромеханическим приводом вручную устанавливают в среднее положение. Подачей напряжения на открытие и закрытие проверяют срабатывание всех элементов запорной арматуры.

Кратковременно включают все нагреватели. Создают или имитируют условия для срабатывания блокировок. Проверяют работоспособность всех элементов вакуумной установки.

При условии положительного результата проверок элементов вакуумной установки приступают к получению предельного остаточного давления в откачиваемом сосуде. При этом, как уже говорилось, установка окончательно будет подготовлена к ее эксплуатации. Последовательность запуска установок была изложена в § 1 настоящей главы.

Если остаточное давление в рабочей камере заметно превышает ожидаемое давление, необходимо определить, чем вызвано высокое давление — натеканием или газо-выделением. Если манометрический преобразователь соединен с вакуумной системой через заливную азотную ловушку, в нее заливают жидкий азот. Если под манометрическим преобразователем нет ловушки, то соединительный патрубок обматывают ватой и на нее наливают жидкий азот. Резкое снижение давления (на порядок и больше) будет свидетельствовать о большом газовыделении. Уменьшение давления в 2—5 раз будет свидетельствовать о незначительном газовыделении и заметном натекании. Манометрическим методом, см. гл. 7, оценивают величину натекания в рабочую камеру. Оценивают место расположения крупных течей: в рабочей камере или под затвором на стороне высоковакуум-ной части. О натекании на форвакуумной стороне можно судить по величине форвакуумного давления. Когда определен участок расположения основных течей, приступают к поиску и устранению течей. Методика поиска течей была изложена в предыдущей главе.

Вначале обнаруживают и устраняют крупные течи. Для этого, если поиск ведется с помощью масс-спектро-метрического течеискателя методом обдува, работают с большой струей пробного газа. Течи во фланцевых соединениях надо попытаться устранить дополнительной затяжкой соединения. Не допускается использование всякого рода замазок, так как с их помощью очень часто течь не устраняется полностью, а если и устраняется, остается вероятность открытия течи в любой момент времени, в том числе и в самый неблагоприятный. Если дополнительной затяжкой течь не устраняется, необходимо разобрать соединение, убедиться в целостности фланцев, в отсутствии рисок и забоин на уплотняющих элементах, заменить уплотнитель и вновь произвести затяжку соединения.

Течи по сварным швам и металлу устраняются дополнительной подваркой. Прежде чем производить подварку, необходимо убедиться в абсолютно точном обнаружении места расположения течи. Делают это следующим образом. Берут обдуватель с очень тонким каналом, например, в качестве обдувателя может быть использована тонкая игла от медицинского шприца. Создают слабый поток пробного газа на выходе из обдувателя. Поднесение обдувателя точно к течи дает максимальный отсчет течеискателя, в то время как смещение его в сторону всего на 2—3 мм резко снижает, а иногда и вообще исключает реакцию течеискателя.

По мере устранения крупных течей легче обнаруживаются все более мелкие течи. После обнаружения и устранения течей в оболочке вакуумной системы проверяется на герметичность запорная арматура. После закрытия затвора или клапана в предварительно откачанную полость, отделенную от течеискателя проверяемым клапаном или затвором, подается пробный газ и фиксируется реакция течеискателя. Так, например, в случае установки с диффузионным насосом, закрытием высоковакуумного затвора и подачей пробного газа в рабочую камеру установки течеискателем, установленным в форвакуумной линии, проверяется герметичность затвора и клапана на байпасной линии.

Устранение всех течей — непременное условие, необходимое для получения предельного остаточного давления в рабочей камере. Для сверхвысоковакуумных установок вторым непременным условием является прогрев с целью обезгаживания всей высоковакуумной части вакуумной системы под откачкой. Следует особо подчеркнуть, что необходим одновременный прогрев всей высоковакуумной части. Если учесть, что прогрев производится обычно с целью понижения остаточного давления на порядок и более, а оставшиеся непрогретыми, например, 10% внутренней поверхности вакуумной системы вдвое снижают эффективность прогрева, это требование становится очевидным.

Запорная арматура вакуумной системы допускает прогрев только в открытом состоянии. В то же время на рабочей камере ряда сверхвысоковакуумных прогреваемых установок стоит запорная арматура, соединяющая камеру с непрогреваемыми системами, например системами напуска газа. При подготовке такой системы к прогреву во фланцевое соединение, обращенное к не-прогреваемой части установки, вместо кольцевого металлического уплотнителя ставят диск из того же металла диаметром, равным внешнему диаметру уплотнителя. Такой диск на время прогрева заменит уплотнитель и пару седло—заслонка. Прогрев будет произведен в открытом состоянии. После окончания прогрева и закрытия клапана диск заменяют на обычный уплотнитель.

В процессе прогрева может произойти ослабление затяжки некоторых фланцевых соединений. Поэтому после остывания установки, если не достигается нужНое давление, полезно произвести подтяжку фланцевых соединений.

Присутствие на поверхности деталей трещин, каких-либо других механических дефектов и ожислов затрудняет процесс обезгаживания. Обычно прогрев установки производится при температуре 350—450°С в течение 10—20 ч. За это время основная масса газа удаляется с поверхности и частично из глубин материала. После охлаждения поток газовыделения постоянен во времени, так как обусловлен в основном диффузией газа из глубин материала. Этим объясняется, что длительной откачкой после полного охлаждения установки не удается достичь заметного понижения давления. Если необходимо дальнейшее понижение остаточного давления, больший эффект даст повторный прогрев установки.